Über den Autor 7

Über den Fachkorrektor 7

Einführung 17

Über dieses Buch 17

Törichte Annahmen über den Leser 17

Wie dieses Buch aufgebaut ist 18

Teil I: Chemie der Elemente 18

Teil II: Konzepte und Modelle in der Anorganischen Chemie 18

Teil III: Der Top-Ten-Teil 19

Symbole, die in diesem Buch verwendet werden 19

Wie es weitergeht 19

Teil I Chemie der Elemente 21

Kapitel 1 Was ist Anorganische Chemie? 23

Anorganische Chemie im Alltag 23

Anorganische Chemie in der Küche 23

Bauchemie und Geschirr 24

Dünger und Sprengstoffe 24

Edelsteine und Zahnpaste 25

Pigmente und Farbstoffe 25

Anorganische Chemie früher und heute 25

Die Sprache der Chemiker Formeln, Gleichungen, Symbole 26

Elektronegativität und Periodizität der Eigenschaften wichtige Hilfsmittel zur Orientierung 30

Kapitel 2 Wasserstoff und Wasser 31

Struktur des Wassers 31

Eigenschaften des Wassers 32

Salzhydrate 33

Wasserreinigung und Wasserenthärtung 34

Brennstoffzellen 35

Herstellung und Eigenschaften von Wasserstoff 36

Herstellung 36

Eigenschaften 37

Verwendung 38

Hydride 38

Ionische Hydride 39

Metallische Hydride 39

Kovalente Hydride 40

Hydridokomplexe 40

Kapitel 3 Elektropositive Elemente 41

Metalle durch Schmelzflusselektrolyse 42

Wichtige Verbindungen der Alkalimetalle 43

Chloride 43

Hydroxide 43

Natriumsulfat 44

Nitrate 45

Carbonate 45

Elektrolytelemente in der Biochemie 46

Chlorophyll 47

Kalk/Zement/Gips 48

Bor und seine Verbindungen 48

Wichtige Verbindungen des Bors 49

Aluminium und seine Verbindungen 53

Wichtige Verbindungen des Aluminiums 54

Metallorganische Verbindungen der Hauptgruppenelemente 57

Kapitel 4 Vom Kohlenstoff zum Blei die 4. Hauptgruppe 61

Kohlenstoff 61

Elementarer Kohlenstoff 62

Reaktionsverhalten von Kohlenstoff 65

Verbindungen des Kohlenstoffs 65

Silicium 67

Darstellung 68

Verwendung 68

Reaktionsverhalten von Silicium 68

Verbindungen des Siliciums 69

Germanium, Zinn und Blei 74

Die Elemente 75

Verbindungen von Germanium, Zinn und Blei 75

Bleiakkumulator 76

Kapitel 5 Die Nichtmetalle 77

Stickstoff 77

Stickstoffwasserstoffverbindungen 81

Oxide und Säuren des Stickstoffs 83

Phosphor 86

Modifikationen des Phosphors 87

Bindungsverhältnisse beim Phosphor 88

Verbindungen des Phosphors 88

Arsen, Antimon, Wismut 91

Giftiges Arsen 91

Sauerstoff 92

Ozon 93

Wasserstoffperoxid 93

Eigenschaften von Oxiden 95

Schwefel 96

Verbindungen des Schwefels 97

Kapitel 6 Halogene und Edelgase 101

Fluor 102

Chlor, Brom und Iod 103

Eigenschaften und Verwendung 104

Verbindungen der Halogene 104

Pseudohalogene und Pseudohalogenide 108

Edelgase 109

Verwendung 111

Edelgasverbindungen 111

Kapitel 7 Die Nebengruppenelemente im Überblick 113

Vergleichende Übersicht über die Eigenschaften der d- und f-Elemente 113

Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen Haupt- und Nebengruppenelementen das Beispiel Magnesium und Zink 115

Herstellung und Verwendung der Metalle 116

Anreicherung der Erze 116

Darstellung der Metalle 117

Reinigung der Metalle 118

Verwendung der Metalle 118

Metallcarbonyle 121

Cluster 123

Metallorganische Verbindungen der Übergangsmetalle 124

Alkyl- und Arylverbindungen 124

-Komplexe 125

Katalyse mit Übergangsmetallen 129

Elementarreaktionen 130

Beispiele für Komplexkatalysen 132

Kapitel 8 Komplexverbindungen 141

Der Chelateffekt 142

Namen von Komplexverbindungen 143

Geometrie von Komplexverbindungen 145

Isomerie von Komplexverbindungen 145

Bindungsverhältnisse in Komplexverbindungen 148

Die 18-Valenzelektronenregel 148

Valenzbindungstheorie 148

Ligandenfeldtheorie 151

Kapitel 9 Die Eigenschaften der Nebengruppenelemente 165

Die 3. Nebengruppe 165

Lanthanoide und Actinoide 165

Die 4. Nebengruppe 168

Die 5. Nebengruppe 169

Die 6. Nebengruppe 171

Chromverbindungen 171

Molybdän und Wolframverbindungen 175

Die 7. Nebengruppe 175

Die 8. Nebengruppe 178

Eisen 179

Korrosion 182

Verwendung 182

Eisenkomplexe in der Natur 183

Cobalt 185

Vitamin B12 185

Nickel 186

Nickel-Komplexe 186

Platinmetalle 188

Die 1. Nebengruppe 189

Kupfer 189

Silber 190

Gold 192

Die 2. Nebengruppe 193

Zink 193

Cadmium 194

Quecksilber 194

Teil II Konzepte und Modelle in der Anorganischen Chemie 197

Kapitel 10 Säuren und Basen 199

Säuren und Basen nach Arrhenius 199

Säuren und Basen nach Brønsted 199

Der pH-Wert 201

Alles unter Kontrolle: Pufferlösungen 203

Messung des pH-Werts 203

Säuren und Basen nach Lewis 204

Hart und weich im Reich der Säuren und Basen 205

Nicht Superman, sondern Supersäure 206

Kapitel 11 Elektrochemie 207

Redoxreaktionen 207

Oxidation 208

Reduktion 208

Des einen Verlust ist des anderen Gewinn 208

Das Standardelektrodenpotenzial 210

Elektrolyse 212

Von der Taschenlampe zum Laptop elektrochemische Stromquellen 214

Die Taschenlampenbatterie 214

Der Nickel-Cadmium-Akkumulator 215

Der Nickel-Metallhydrid-Akkumulator 215

Bleiakkumulatoren 216

Lithium-Ionen-Akkumulatoren 216

Brennstoffzellen 216

Kapitel 12 Die Struktur der Atome 217

Der Atombau 217

Das Aufbauprinzip 218

Gestalt der Orbitale 221

s-Orbitale 221

p-Orbitale 222

d-Orbitale 222

Kapitel 13 Bindungsmodelle in der Anorganischen Chemie 223

Metallbindungen 223

Ionenbeziehungen 224

Zwischen Ionenbeziehung und Atombindung 225

Atombindungen 225

Lewis-Formeln 226

Die Geometrie von Molekülen 228

Molekülorbitaltheorie 230

Valenzstrukturtheorie 234

Teil III Der Top-Ten-Teil 237

Kapitel 14 Zehn wichtige Entdeckungen in der Anorganischen Chemie 239

Organik und Anorganik sind verwandt 239

Pflanzen brauchen Dünger 239

Periodizität der Elemente 240

Die Entdeckung der Radioaktivität 240

Das erste High-Tech-Material 241

Die Entdeckung der Katalyse 241

Das Grignard-Reagenz 241

Dünger und Sprengstoffe die Ammoniaksynthese 242

Silikone für alle 242

Das Ziegler-Natta-Verfahren 243

Stichwortverzeichnis 245